Врангелевские войска. Фотомонтаж. 1920 г.
После трагической смерти младшего сына Владимира семья Врангелей в 1895 г. переехала в Санкт-Петербург. Отцу удалось найти свое место в финансовых кругах благодаря связям с С. Ю. Витте (тогда министр финансов) и А. Ю. Ротштейном (директор Петербургского международного коммерческого банка). Петр Николаевич поступил в Горный институт, ведущее учебное заведение империи по подготовке инженерных кадров. Сам институт в то время был «рассадником» вольнодумства. Молодой Врангель, убежденный монархист и дворянин до мозга костей, выделялся из общей студенческой массы, был принят в высшем обществе. Показав блестящие результаты в учебе, в 1901 г. он окончил институт с золотой медалью.
После этого Петр Николаевич на правах «вольноопределяющегося» был призван в лейб-гвардии Конный полк (где традиционно служили Врангели), один их элитных полков гвардейской кавалерии, входивший в состав 1-й бригады 1-й гвардейской кавалерийской дивизии. Почетным командиром конногвардейцев был сам император. Уже через год, сдав по 1-му разряду экзамен в Николаевском кавалерийском училище, П. Н. Врангель получил первый офицерский чин корнета. Однако молодой и буйный нрав потомственного дворянина сыграл с ним злую шутку: из-за пьяной выходки, случайным свидетелем которой стал командир полка Трубецкой, кандидатура Петра Николаевича была забаллотирована во время офицерского голосования, которое определяло возможность прохождения дальнейшей службы в полку.
Оставив военную службу, он направился в распоряжение иркутского генерал-губернатора А. И. Пантелеева чиновником по особым поручениям. Однако не прошло и двух лет, как началась русско-японская война, и Петр Николаевич добровольно вступил в Маньчжурскую армию, где оказался в чине хорунжего во 2-м Аргунском казачьем полку. Он входил в отряд прославленного генерала П. К. фон Ренненкампфа, одного из лучших кавалерийских начальников того времени. Отметим, что именно в забайкальских казачьих полках служили офицеры из гвардейской кавалерии, вставшие на защиту своей страны. Период русско-японской войны дал молодому барону полезные знакомства, которые помогли ему в дальнейшей карьере.
Врангель стал участником многочисленных переходов и стычек с противником. Во время сражения на р. Шахе он состоял ординарцем при отряде генерала Любавина, осуществляя связь между ним и генералом Ренненкампфом, а также конницей генерала Самсонова. В декабре 1904 г. «за отличие в делах против японцев» Врангель получил чин сотника. В мае 1905 г. его перевели во 2-ю сотню Отдельного дивизиона разведчиков, а уже после окончания боевых действий присвоили чин подъесаула. Как писал служивший с ним П. Н. Шатилов: «На маньчжурской войне Врангель инстинктивно почувствовал, что борьба — его стихия, а боевая работа — его призвание». Согласно воспоминаниям Н. Е. Врангеля, генерал Дохтуров (потомок известного героя войны 1812 г.) так отзывался о Петре Николаевиче: «Я много говорил с твоим сыном, собирал о нем подробные справки. Из него выйдет настоящий военный. Пусть и после войны останется на службе. Он пойдет далеко».
После окончания русско-японской войны Врангель был переведен в 55-й драгунский Финляндский полк (в чине штабс-ротмистра), откуда практически сразу же его прикомандировали в Северный отряд Свиты генерал-майора Орлова, который занимался подавлением революционных восстаний в Прибалтике. В период революции верность престолу вознаграждалась щедро. Уже в мае 1906 г. Николай II лично соизволил пожаловать Петру Николаевичу орден Св. Анны 3-й ст., а в начале 1907 г. также не без помощи императора он вновь поступил на службу в лейб-гвардии Конный полк, командиром которого (до 1911 г.) был генерал Хан Нахичеванский.
Выходец из богатой и знатной семьи, гвардейский офицер, он быстро стал своим в высших кругах. Он женился на дочери камергера Высочайшего Двора и крупного помещика Ольге Михайловне Иваненко, фрейлине императрицы Александры Федоровны. Среди сослуживцев Врангеля по полку были и представители императорской династии: вл. кн. Дмитрий Павлович и кн. Иоанн Константинович. Как вспоминал о Петре Николаевиче генерал П. Н. Шатилов: «Это был любивший общество светский человек, прекраснейший танцор и дирижер на балах и непременный участник офицерских товарищеских собраний. Уже в молодых годах он имел удивительную способность необычайно ярко, образно и кратко высказывать свое суждение по всевозможным вопросам. Это делало его чрезвычайно интересным собеседником». За пристрастие к шампанскому Piper Heidsick он получил кличку Пипер. Обладавший яркой харизмой барон не был лишен определенного дворянского высокомерия, которое лишь усиливалось нервным характером. Это сказывалось на отношениях с людьми более низкими по статусу. Так, в одном магазине он посчитал, что приказчик обошелся грубо с его матерью, и выкинул его в окно.